神經科學是指尋求解釋神智活動的生物學機制，即細胞生物學和分子生物學機制的科學。神經科學尋求了解在發育過程中裝配起來的神經回路是如何感受周圍世界、如何實施行為的，它們又如何從記憶中找回知覺，一旦找回之后，它們還能對知覺的記憶有所作用。神經科學也尋求了解支持人們情緒生活的生物學基礎，情緒如何使人們的思想改變顏色，及當情緒、思想及動作的調節發生扭曲時為什么會有抑郁、狂躁、精神分裂癥和阿爾茨海默癥等病癥。這都是些極端復雜的問題，其復雜程度超過任何人們在其他生物學領域中曾經面對的問題。